Din când în când câte un fizician se află în faţa unei camere de luat vederi şi fie din prea mult entuziasm, fie din cauza editării, îl auzim spunând ceva ce este "mai puţin nuanţat" decât în intenţia lui. "Fierul omoară stelele" este una dintre clasice. Pentru a fi foarte clar, dacă arunci o mână de fier într-o stea te vei alege cu o mulţime de vapori de fier, pe care nu-l vei mai recupera.

 

 

Steaua în sine va fi bine mersi. Pământul este în jur de 1/3 fier (tot se află practic în nucleu) şi chiar dacă ai azvârli întreg Pământul în Soare, cel mult îl vei supăra pe Al Gore. Probabil foarte mult.

Stelele se află întotdeauna într-un echilibru între gravitaţia lor masivă care încearcă să strivească nucleele şi căldura generată de reacţiile de fuziune din nucleu, care împinge toată masa stelelor către exterior. Cu cât nucleul este mai strivit, cu atât mai fierbinte şi mai dens devine, ceea ce creşte rata reacţiilor de fuziune (creşte rata de "explozivitate" a nucleului), care împinge volumul stelei spre exterior. Atât timp cat există "combustibil" în nucleu orice încercare de strivire a lui va avea ca rezultat o reacţie de respingere.

Stelele tinere ard hidrogen deoarece hidrogenul este elementul cel mai uşor fuzionabil şi produce cel mai mare efect. Dar hidrogenul este cel mai uşor element, ceea ce înseamnă că stelele târzii se aleg cu o mulţime de elemente mai grele, de exemplu carbon şi oxigen şi cine mai ştie ce altceva, învălmășindu-se în nucleele lor. Dar nici măcar asta nu este neapărat ceva râu pentru stele. Acele noi elemente pot, de asemenea, fuziona şi produce suficientă energie nouă care să preîntâmpine strivirea nucleului. Problema este că atunci când fuzionează elemente mai grele ele produc mai puţină energie decât hidrogenul. Astfel încât este necesar mai mult combustibil. În general vorbind, cu cat este mai greu elementul cu atât randamentul arderii este mai scăzut.


"Energia nucleară de legătură" a unei selecţii de elemente după masa atomică. Diferenţa în înălţime ne dă o idee, în mare, despre câtă energie este eliberată la fuziune. Observaţi că este un mare salt de la hidrogen (H1) şi heliu (He4), dar un mult mai mic salt între aluminu (Al27) şi fier (Fe56).


Fierul este acolo unde procesul încetineşte până la oprire. Acumularea fierului în nucleu este precum acumularea cenuşii într-un foc. Problema nu este că acesta cumva opreşte în mod activ procesul, însă în acelaşi timp nu-l ajută cu nimic. Aruncă lemne în foc şi focul se va intensifica. Aruncă cenuşă în foc şi vei avea cenuşă fierbinte şi atât.

Deci fierul nu omoară stelele cât este un simptom al stelelor aflate la sfârşitul vieţii. Fără combustibil restul stelei este liber să colapseze nucleul fără rezistenţă şi în general aşa se întâmplă. Când se produce mult fier în nucleu o stea mai are probabil câteva ore sau secunde de trăit.

Bineînţeles că există elemente mai grele decât fierul şi ele pot fuziona de asemenea. Însă, mai degrabă decât să producă energie, aceste elemente necesită energie adiţională pentru a fi create (e ca şi cum ai arunca azot lichid pe foc?). Acea energie adiţională (şi care nu este puţină) nu este disponibilă până când straturile exterioare ale stelei nu se prăbuşesc în nucleu. Energia acestui material aflat în cădere ridică rata de fuziune a elementelor uşoare, nefuzionate încă, la valori foarte, foarte, foarte ridicate (super-novele nu se numesc degeaba super) şi care ajută la crearea elementelor ce fac viaţa noastră cu atât mai interesantă ca: aur, argint, uraniu, plumb, mercur şi câte şi mai câte.

Există mai mult de 100 de elemente cunoscute şi fierul este numai al 26-lea dintre ele. În esenţă elementele grele sunt de la o supernovă. Pe scurt: fierul nu omoară stelele, dar chiar înainte ca o stea (mare) să moară aceasta este plină de fier.


Traducere de Marian Stănică după why-does-iron-kill-stars cu acordul editorului